基于SPEI的黄河流域干旱时空格局研究

作     者：王飞 王宗敏 杨海波 赵勇 

作者机构：郑州大学水利与环境学院郑州450001 中国水利水电科学研究院流域水循环模拟与调控国家重点实验室北京100038 

出 版 物：《中国科学：地球科学》 (Scientia Sinica(Terrae))

年 卷 期：2018年第48卷第9期

页      面：1169-1183页

核心收录：

学科分类：07[理学] 070601[理学-气象学] 0706[理学-大气科学] 

基　　金：河南省科技攻关项目(编号:162102410066、172102410075) 国家重点研发计划项目(编号:2016YFC0401407) 中国水利水电科学研究院流域水循环模拟与调控国家重点实验室开放研究基金项目(编号:IWHR-SKL-201701)资助 

主　　题：黄河流域 干旱 标准化降水蒸散指数SPEI 极点对称模态分解ESMD B-G分割算法 

摘      要：干旱是对人类社会影响最为严重的自然灾害之一,在中国干旱灾害频发,严重威胁着人们的生存环境.黄河流域是中国各大流域中受干旱影响最严重的区域,所以对黄河流域旱情进行监测尤为重要.文章基于1961~2015年黄河流域124个站点的月值气象数据,以标准化降水蒸散指数SPEI作为干旱指标,应用极点对称模态分解ESMD方法对SPEI序列进行时频周期与趋势分解,运用B-G分割算法进行阶段划分,从干旱年际变化、季节变化、干旱频率和干旱强度等方面对黄河流域及其8个水资源分区的干旱时空格局进行研究.结果表明:(1)近55年来黄河流域的干旱呈显著增加趋势, SPEI倾向率为-0.148 (10a)^(-1),其中兰州至河口镇地区干旱化趋势最为明显(-0.214 (10a)^(-1));(2)黄河流域干旱具有准2.9年、准5年、准10.2年和准18.3年的周期特征,且可划分为3个阶段(1961~1996年、1997~2002年和2003~2015年),对应SPEI均值分别为0.20、-0.71和-0.21;(3)干旱频率从大到小依次为夏季春季秋季冬季,均值分别为71.0%、47.2%、10.2%和6.9%;(4)干旱强度从大到小依次为夏季春季冬季秋季,均值分别为0.93、0.40、0.05和0.04.